Đồ án Tính toán thiết kế hệ dẫn động thuỷ lực các cơ cấu của thiết bị lò đốt phế thải bệnh viện dựa trên công nghệ lò đốt của áo

p . tay ®ßn ,M , O , I , J , lµ mét thanh cøng , t¹i J lµ khíp liªn kÕt víi thanh nèi 3 T¹i O lµ gèi ®ì , ®ßn n©ng chuyÓn ®éng xung quanh gèi O. Khi xilanh 5 lµm viÖc ( kÐo xuèng ) ®iÓm M di chuyÓn xuèng , ®ßn n©ng ®­îc n©ng lªn vµ th«ng qua thanh nèi 3 gi¸ n©ng sÏ ®­îc kÐo lªn . H×nh 1 1 _ Thïng chøa phÕ th¶i. 4 _ Tay ®ßn n©ng. 2 _ Gi¸ n©ng. 5 _ Xylanh n©ng. 3 _ Thanh nèi gi÷a gi¸ n©ng vµ tay ®ßn 6 _ Thïng chøa phÕ th¶i cña lß ®èt. 1.1.2TÝnh to¸n kÝch th­íc c¬ cÊu n©ng thïng ( H1 ). ®Ó phôc vô cho viÖc tÝnh to¸n ta tÝnh tr­íc mét sè th«ng sè sau. ( H2 ). Bµi to¸n ®Æt ra lµ cho biÕt kho¶ng c¸ch hai b¸nh xe l = 400 (mm), gãc nghiªng a = 450 t×m b¸n kÝnh cung trßn R, ®é dµi BC. 4002 =R2 + R2 => R = = 282,8 (mm). BC = AC.cos45o = 100.cos45o = 70,7 = AB H×nh 2 - C¸c kÝch th­íc ®· biÕt. + KÝch th­íc miÖng thïng chøa phÕ th¶I cña lß ®èt lµ 1100 mm. + Kho¶ng c¸ch tõ mÐp thïng chøa phÕ th¶I cña lß ®èt ®Õn t©m O theo ph­¬ng ngang lµ 62 mm , theo ph­¬ng ®øng lµ 50 mm ( §Î tiÖn bè trÝ cho c¸c c¬ cÊu sau nµy mét c¸ch hîp lý ). + H×nh chiÕu cña tay ®ßn OI theo ph­¬ng n»m ngang lµ I I2 khi ®ã sÏ cã kÝch th­íc. I I2 = 62+1100 + 282,8.2 + 100 = 1828 mm. +Kho¶ng c¸ch tõ ray dÉn h­íng ®Õn ®o¹n IJ lµ 100 mm . +Cho ®é dµI ®o¹n IJ lµ x. Gi¶ sö thanh cøng nèi gi÷a tay ®ßn víi c¬ cÊu n©ng t¹i hai khíp J vµ H vµ cã ®é dµi bb»ng ®o¹n JH. Khi c¬ cÊu lµm viÖc tay ®ßn OI quay mét gãc 90o th× ®iÓm H di chuyÓn lªn , ®iÓm J cã vÞ trÝ míi lµ J1 . Ta lu«n thÊy ®o¹n J1H > JH . §iÒu nµy x¶y ra khiÕn c¬ cÊu kh«ng lµm viÖc ®­îc theo mong muèn . V× vËy ®Ó c¬ cÊu lµm viÖc ta t¨ng ®o¹n JH b»ng c¸ch bè trÝ khíp H1 c¸ch khíp H mét ®o¹n l . §o¹n l nµy ph¶I cã ®é lín sao cho. J1H1 = JH. Víi c¸c kÝch th­íc ®· biÕt ta tiÕn hµnh tÝnh ®o¹n l. JH = IH –IJ = 2053,5 – x. JH12 = l2 + JH2 = l2 + ( 2053,5 – x )2 J1H12 = J1H22 + H1H22 J1H1 = JM – H2M = 1828 – H2M H2M = ( x-303,5 ).0,17 + ( 1828 – ( x-303,5 ) ).0,17 + 0,7.l Cos45o = 0,7 tg = 303,5/1828 = 0,17 H2M = 310,76 + 0,7.l J1H2 = 1828 – (310,76 + 0,7.l ) = (1517,24 – 0,7.l ) J1H22 = ( 1517,24 – 0,7.l )2 H1H2 = 1828 – [382,8 + 70,7 + 0,7.l – ( x- 303,5 )] H1H22 = ( 1678 – 0,7.l – x )2 J1H12 = ( 1517,24 – 0,7.l )2 + ( 1678 – 0,7.l – x )2 J1H12 = JH12 l2 + ( 2053,5 – x )2 = ( 1517,24 – 0,7.l )2 + ( 1678 – 0,7.l – x )2 0,02.l2 + 1,4.( 3195,24 – x ).l – 751.x – 900838,9 = 0 T­¬ng øng víi mçi gi¸ trÞ cña x thay vµo ph­¬ng tr×nh ta sÏ t×m ®­îc gi¸ trÞ cña l ®Ó ®¶m b¶o vÒ mÆt kÕt cÊu, ®é cøng v÷ng còng nh­ sù gän nhÑ cña c¬ cÊu ta chän. x = 380 mm l = 266,6 mm Kh¶o s¸t lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu n©ng b»nh ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å 1.2.1 TÝnh to¸n träng l­îng thïng vµ c¬ cÊu n©ng: P = Pt + Pc + Wc. Trong ®ã: Pt: Träng l­îng thïng + träng l­îng phÕ th¶i. ë ®©y do c«ng suÊt lµ 450kg/h, trong 1 giê lß thùc hiÖn 5 mÎ ®èt, mçi mÎ 12 phót. Do ®ã khèi l­îng phÕ th¶i cho 1 mÎ ®èt lµ 90 kg. 90 kg lµ sÏ cho vµo 2 thïng vµ n©ng lªn. Pt = (Pr¸c+ Pthïng).k k: HÖ sè chøa r¸c k = 1,1. Pt= 10(45 + 10).1,1= 605 (N). Pc: Träng l­îng cña c¸c c¬ cÊu, ta lÊy s¬ bé Pc= 40.10= 400 N. Wc: Lùc c¶n di chuyÓn khi c¬ cÊu di chuyÓn lµm viÖc. Wc = Víi: F: ¸p lùc lªn 1 b¸nh xe F = = 220 (N). : hÖ sè c¶n l¨n. Tra b¶ng = 0,15 (mm). f: HÖ sè ma s¸t æ trôc quy vÒ ®­êng kÝnh ngâng trôc f =0,88(tra b¶ng ®èi víi æ tr­ît) d, dR: §­êng kÝnh ngâng trôc, ®­êng kÝnh b¸nh xe. DR= 50 (mm), d =14 (mm). k: hÖ sè ma s¸t kÓ ®Õn thµnh b¸nh xe. k = 2,5(tra b¶ng). TÊt c¶ c¸c hÖ sè trªn ®­îc tra trong gi¸o tr×nh m¸y vµ thiÕt bÞ n©ng chuyÓn. Wc= = 56 (N). VËy ta cã träng l­îng cña thïng r¸c vµ c¬ cÊu n©ng lµ: P = 605 + 400 + 56 = 1061 (N). 1.2.2.Kh¶o s¸t lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu n©ng b»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å §Ó kh¶o s¸t lùc t¸c dông lªn pit t«ng. Ta chia hµnh tr×nh di chuyÓn cña gi¸ n©ng thµnh m­êi hai ®o¹n b»ng nhau. S¸u ®o¹n ®Çu gi¸ n©ng chuyÓn ®éng trong ®o¹n th¼ng, s¸u ®o¹n sau gi¸ n©ng chuyÓn ®éng trong cung cong. C«ng thøc tÝnh gi¸ trÞ cña lùc F t¹i tõng vÞ trÝ. P1 = P.cosa. Trong ®ã: P: Träng l­îng thïng r¸c vµ c¬ cÊu n©ng. P1: Lùc t¸c dông lªn thanh cøng. F1 = F2 F1: lùc thanh cøng t¸c dông lªn tay ®ßn. F2: lùc tay ®ßn t¸c dông lªn thanh cøng. M0 = F2.lf2- F.lf = 0 lf2: C¸nh tay ®ßn cña lùc F2 so víi t©m O lf: C¸nh tay ®ßn cña lùc F so víi t©m O F = F2.lf2/lf Sau khi lËp ho¹ ®å di chuyÓn cña gi¸ n©ng t¹i m­êi hai vÞ trÝ ta cã b¶ng gi¸ trÞ c¸c th«ng sè cÇn thiÕt sau. 1.3.TÝnh to¸n kÝch th­íc tay ®ßn n©ng thïng. 1.3.1.Tõ nguyªn lý lµm viÖc cña c¬ cÊu ta cã m« h×nh tÝnh nh­ sau. ( H4 ) _ Tõ s¬ ®å chung ta cã s¬ ®å tÝnh thanh BB1 vµ biÓu ®å néi lùc ( h×nhvÏ 5 ) Trong ®ã gi¸ trÞ cña lùc F ®­îc tÝnh nh­ sau. F = P/2. P _ gi¸ trÞ ngo¹i lùc t¸c dông lªn tay ®ßn n©ng P = 1060 ( N ) F = 1060/2 = 530 ( N ) ë trong ®o¹n cong cßn cã c¸c thµnh phÇn lùc c¾t, lùc däc nh­ng gi¸ trÞ cña chóng lµ nhá so víi gi¸ trÞ cña m«men uèn nªn ta bá qua, sai sè nµy sÏ ®­îc bï l¹i b»ng c¸ch lÊy t¨ng kÝch th­íc tiÕt diÖn cña thanh. Chän vËt liÖu thÐp CT3 cã: E = 2,1.105 N/mm2. Chän thanh cã tiÕt diÖn h×nh vu«ng: M _ m«men uèn t¹i tiÕt diÖn cãgi¸ trÞ lín nhÊt M = 968840 ( N ) Wu _ m«men kh¸ng uèn cña tiÕt diÖn h×nh vu«ng. Wu = a3/ 6 = 6055,25 a = 33 mm Ta lÊy thanh cã tiÕt diÖn a = 35 mm. 1.3.2 S¬ ®å tÝnh thanh CC: ( H . 6 ) F2: lùc t¸c dông lªn ®Çu c¸nh tay®ßn B. c¸nh tay ®ßn cña lùc F2 so víi t©m O. M1 = F0.lf = 17612,34.106,6 = 1877477,5 Nmm F_ lùc t¸c dông lªn ®iÓm A. lf_ c¸nh tay ®ßn cña lùc t¸c dông lªn ®iÓm A so víi t©m O. F1 = F.cos150 = 17612,34.cos150 = 17012 N. Thanh CC chÞu uèn vµ xo¾n ®ång thêi. Chän vËt liÖu thÐp hîp kim thÊp cã: theo thuyÕt bÒn øng suÊt tiÕp lín nhÊt: Wu = 0,1.D3. D = 54,81 mm. Chän D = 60 mm. 1.3..3. TÝnh to¸n kÝch th­íc ®­êng kÝnh chèt t¹i khíp liªn kÕt ®Çu pitt«ng víi tay cÇn: Gi¸ trÞ lùc t¸c dông lµ: Chän vËt liÖu lµm chèt lµ thÐp CT3 cã: Ta cã c«ng thøc: d_ ®­êng kÝnh chèt (mm). Chän chèt cã ®­êng kÝnh d = 20 mm. 1.4. TÝnh to¸n chän æ l¨n cho 2 gèi CC: Hai gèi CC chÞu lùc h­íng kÝnh P = 9001 N. Kh¶ n¨ng t¶i ®éng cña æ: C = P. L1/q. P_ t¶i träng t­¬ng ®­¬ng. P = (X.V.Fr + Y.Fa).K®.KT. Fr_ t¶i träng h­íng t©m. Fr = 9001 N. Fa_ t¶i träng däc trôc. Fa = 0. V_ hÖ sè phô thuéc vßng æ quay, vßng trong quay trän V = 1. X_ hÖ sè t¶i h­íng t©m v× Fa = 0. Tra b¶ng 17.1 s¸ch chi tiÕt m¸y trang 101 ta cã X = 1. K® hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña t¶i träng ®éng. Tra b¶ng 17.2 s¸ch chi tiÕtm¸y trang 102 víi tÝnh chÊt t¶i träng nhÑ va ®Ëp nhÑ ta cã: V® = 1,1. KT_ hÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é. Víi nhiÖt ®é to < 1250, cã KT = 1. P = 1.1.9001.1,1.1 = 9901,1 N. L = 60.10-6.n.Ln. n_ sè vßng quay cña æ trong mét phót. ë ®©y sè vßng quay cña æ: 1 < n < 10. Ta lÊy: n = 10 vßng/phót. Lh_ tuæi thä cña æ tÝnh b»ng giê. LÊy Lh = 600 giê. L = 60.10-6.10.600 = 0,78. q_ sè mò, víi æ bi ®ì q = 3. C = 9901,1.0,961/3 = 8,7 KN. Chän æ ký hiÖu 204 cã. C = 10 KN , d = 20 mm , D = 47 mm , B = 14 mm. Co = 6,3 KN. _ KiÓm nghiÖm kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ. Po < Co Po _ T¶i träng tÜnh t­¬ng ®­¬ng. Co _ Kh¶ n¨ng t¶i tÜnh cña æ. Po = Xo.Fr + Yo.Fa Fa _ lùc däc trôc Fa = 0 Fr _ lùc h­íng t©m Fr = 9001 N Xo _ HÖ sè t¶i träng tÜnh ( b¶ng 17.4 trang 104 , Chi TiÕt M¸y ). Xo = 0,6 Po = 9001.0,6 = 5,4 (KN ) Ta nhËn thÊy Po < Co .VËy æ ®· trän tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¬ cÊu. 2. TÝnh to¸n kÝch th­íc c¬ cÊu kÑp thïng: 2.1. S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc.( H×nh vÏ 2.1) Trªn cµng kÑp cña 2 khíp , mét khíp b¶n lÒ 3 g¾n trªn gi¸ n©ng vµ mét khíp tr­ît ®­îc liªn kÕt víi khíp h×nh 5 . Khíp h×nh 5 ®­îcdÉn ®éng trùc tiÕp bëi xylanh quay 6 . Lß xo 7 lu«n lu«n ë tr¹ng th¸i kÐo . Khi khíp h×nh quay mét gãc 90o nhê xylanh quay dÉn ®éng ®Çu khíp tr­ît 4 sÏ tr­ît trªn khíp h×nh 5 , cµng kÑp më ra , lß xo 7 bÞ kÐo c¨ng khi khíp h×nh quay mét gãc 90o cµng kÑp sÏ ®ãng l¹i kÑp lÊy thïng phÕ th¶i , lùc kÑp thïng phÕ th¶i trªn cµng kÑp nhê lùc kÐo lß xo 7. 2.2 KÝch th­íc c¬ cÊu kÑp thïng. _ kÝch th­íc cµng kÑp ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua chu vi cña thïng phÕ th¶i vµ sù c©n ®èi gi÷a kÝch th­íc cña gi¸ n©ng . Trªn c¬ së ®ã ta cã kÝch th­íc cña cµng kÑp nh­ h×nh vÏ . _ kÝch th­íc cña khíp h×nh 5: Biªn d¹ng cña khíp h×nh 5 ®uîc x¸c ®Þnh th«ng qua quü®¹o chuyÓn ®éng cña ®Çu khíp tr­ît 4. B»ng ph­¬ng ph¸p ho¹ ®å ta dùng biªn d¹ng cña khíp h×nh 5 nh­ h×nh vÏ. ( h.3). C¸ch dùng : Khi cµngkÑp xoay quanh khíp A , ®Çukhíp tr­ît C sÏ chuyÓn ®éng trªn cung trßn BC b¸n kÝnh AB , t¹i vÞ trÝ AbB cµng kÑp më kh«ng kÑp thïng t¹i vÞ trÝ AC cµng kÑp ®ãng kÑp lÊy thïng .Biªn d¹ng cña khíp h×nh ph¶i cã h×nh d¹ng sao cho khi khíp h×nh quay 900 th× cµng kÑp quay 45o tõ vÞ trÝ AC ®Õn vÞ trÝ AB. §Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn nµy ta tiÕn hµnh dùng biªn d¹ng khíp h×nh nh­ sau . + Tõ t©m O khíp h×nh kÎ ®­êng th¼ng OB . Lµ ®iÓm chung gi÷a khíp h×nh vµ cµng kÑp . + Tõ t©m O kÎ ®­ßng th¼ng OD vu«ng gãc víi OC vµ cã ®é dµi . Tõc¸c kÝch th­íc ®· biÕt ta tÝnh ®­îc gãc BOD = 1460 . + Dông 15 tia cã gèc t¹i O c¸ch ®Òu nhau vµ chia gãc BOD thµnh 15 phÇn b»ng nhau. + Cho gãc BOD quay métgãc 900 quanh gãc O theo chiÒu nh­ h×nh vÏ . C¸c tia n»m trong gãc BOD lÇn l­ît giao víi cung trßn BC . + TËp hîp nh÷ng ®iÓm n»m trªn c¸c tia vµ giao víi cung trßn BC t¹o nªn mét ®­êng cong BD . + §iÒu kiÖn ®Ó khíp h×nh cã thÓ lµm viÖc ®­îc lµ khi khíp h×nh xoay mét gãc 90o biªn d¹ng cña nã lu«n c¾t cung trßn BC t¹i mét ®iÓm . + tËp hîp nh÷ng ®iÓm n»m trong kho¶ng giíi h¹n cña ®­êng cong BD vµ ®­¬ng trßn t©mO b¸n kÝnh OD lµ miÒn lµm viÖc cña khíp h×nh ë phÇn bªn ph¶i ( c¸ch dùng biªn d¹ng khíp h×nh phÇn bªn ph¶i t­¬ng tù ) ®Ó cho viÖc chÕ t¹o biªn d¹ng khíp h×nh ®¬n gi¶n ta c¸c c¸c kÝch th­íc nh­ h×nh vÏ. ( h .4 ) H×nh 2.4. 2.3 TÝnh to¸n thiÕt kÕ lß xo vµ gi¸ trÞ m« men xo¾n trªn trôc xylanh quay. 2.3.1 TÝnh lß xo (H. 2.5 ) Lß lµm viÖc ë tr¹ng th¸i chÞu kÐo . _ Lùc c¨ng ban ®Çu ®­îc tÝnh th«ng qua lùc cµng kÑp , kÑp vµo thïng phÕ th¶i. Do cµng kÑp chØ cã t¸c dông gi÷ thïng khi thïng chuyÓn ®éng trong cung cong, cïng víi kÝch th­íc cña cµng kÑp _ Cho ¸p lùc ph©n bè trªn cµng kÑp q cã gi¸ trÞ q = 0,5 N. H×nh 2.5 _ LÊy m«men víi ®iÓm A . F1 = F2 = 144,35 N. _ Tõ ®ã ta cã lùc c¨ng ban ®Çu cña lß xo. Fmin = 288,7 N _ ChuyÓn vÞ t­¬ng øng x = 78 mm. _ Chän vËt liÖu lµm lß xo thÐp cÊp I cã ®­êngkÝnh d©y lß xo tõ 4 ®Õn 6 mm. Tõ ®ã tra b¶ng 19.2 cã b = 1500 MPa, øng suÊt xo¾n cho phÐp = 0,3. b = 0,3. 1500 = 450 MPa _ Chän c = D/d = 6 ( theo b¶ng 19.1 ) lÊy k = 1,24 _ Cho lùc c¨ng lín nhÊt Fmax = 600 N Tõ ®ã ta tÝnh ®­êng kÝnh d©y. mm. d _ ®­êng kÝnh d©y. k _ hÖ sè xÐt ®Õn ®é cong cña d©y k = 1,24 ( B¶ng 19_2 ). c _ tû sè gi÷a ®­êng kÝnh trung b×nh vµ ®­êng kÝnh d©y lß xo. chän c = 6. _ øng suÊt xo¾n cho phÐp = 450 MPa. lÊy d = 5 mm nh­ vËy ®­êng kÝnh d t×m ®­îc phï hîp víi c¸c gi¶ thiÕt ®· cho tõ ban ®Çu. D = c.d D = 5.6 = 30 mm D _ ®­êng kÝnh trung b×nh. _ TÝnh sè vßng lµm viÖc cña lß xo. x _ chuyÓn vÞ t­¬ng øng cña lß xo khi chÞu t¸c dông cña lùc Fmax x = 78 mm G _ m«dun ®µn håi tr­ît , ®ãi víi lß xo thÐp lÊy G = 8.104 MPa n _ sè vßng lµm viÖc cña lß xo n = 58 vßng _ Sè vßng thùc tÕ cña lß xo no = n + 2 = 58 + 2 = 60 vßng _ ChiÒu dµi cña lß xo khi ch­a chÞu ngo¹i lùc. Ho = n.d + 2.hm hm _ chiÒu cao mét ®Çu mãc. hm = 0,8.D = 0,8.6 = 4,8 Ho = 60.5 + 2.4,8 = 309,6 mm 2.3.2. TÝnh m«men xo¾n t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng Tõ nguyªn lý lµm viÖc cña c¬ cÊu kÑp thïng . Ta thÊy m«men xo¾n trªn trôc xylanh quay lín nhÊt khi cµng më ra mét gãc 45o vµ lùc c¨ng lß xo khi ®ã lµ lín nhÊt . Tõ kÕt qu¶ tÝnh cña c¸c phÇn tr­íc ta cã m« h×nh tÝnh H 2.6 H×mh 2.6 LÊy c©n b»ng m«men víi ®iÓm A F2 = F1.43,2 / 45,4. F1 _ lùc kÐo lß xo t¸c dông lªn cµng kÑp . F1 = 600 N . F2 = 600.43,2 / 45,4 = 570 N . M«men c¶n trªn trôc quay chÝnh lµ m«men c¶n do hai lùc mas¸t sinh ra khi khíp h×nh xoay theo chiÒu nh­ h×nh vÏ. Fms = F2.k k _ hÖ sè ms s¸t gi÷a ®Çu khíp tr­ît vµ khíp h×nh khi khíp h×nh xoay lÊy lÊy k = 0,3. Fms = 570.0,3 = 171 N. M«men c¶n M = Fms.( 72,6 + 132,2 ). M = 171. ( 72,6 + 132,2 ) = 35020,8 Nmm = 3502,08 Ncm. 3. TÝnh to¸n c¬ cÊu n©ng cöa lß. 3.1 S¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc 1 _ Cöa lß 2 , 3 _ Puli ®æi h­íng. 4 _ Xylanh kÐo 5 _ Ray dÉn h­íng. 6 _ C¸p kÐo. Khi xylanh bèn lµm viÖc ®Çu pÝt t«ng ®­îc kÐo xuèng , th«ng qua hai puli ®æi h­íng c¸p 6 sÏ kÐocöa lß chuyÓn ®éng ®i lªn theo thanh dÉn h­íngcöa lß ®­îc më ra. Khi ®Çu pÝt t«ng 4 chuyÓn ®éng ®i lªn, nhê träng l­îng b¶n th©n cöa lß tù h¹ xuèng cöa lß ®­îc ®ãng l¹i. Th«ng qua kÝch th­íc cña lß ®èt ta cã kÝch th­íc cña lß ®èt nh­ sau ( h×nh vÏ ) TÝnh to¸n lùc t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng _ Theo s¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc nh­ trªn, hÖ puli chØ cã t¸c dông lµm ®æi h­íng cña lùc béi suÊt cña hÖ puli b»ng mét . V× vËy lùc t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng cã gi¸ trÞ b»ng träng l­îng cöa lß. 3.2.1 TÝnh träng l­îng cöa lß / 1 _ ThÐp. 3 _ B«ng thuû tinh. 2 _ G¹ch chÞu löa. 4 _ G¹ch chÞu löa. Tõ cÊu t¹o mÆt c¾t cöa lß cïng víi c¸c chi tiÕt , ta x¸c ®Þnh träng l­îng cöa lß. Pcl = Pt + Pg + Pb. Pt _ Träng l­îng tÊm thÐp bäc bªn ngoµi Pg _ Träng l­îng khèi g¹ch chÞu löa. Pb _ Träng l­îng b«ng thuû tinh. Pt = V.t.g V _ thÓ tÝch c¸c tÊm thÐp bäc cöa lß. V = 2.1,1.0,33.0,005 + 2.1.0,005.0,003 + 2.1,1.1.0,005 = 0.01793 (m3) t _ khèi l­îng riªng cña thÐp t = 7850 ( kg / m3 ) Pt = 7850.0,01793.10 = 1407,5 N Pg = Vg. g.g Vg _ thÓ tÝch khèi g¹ch chÞu löa. Vg = 2.1.0,11.1,1 = 0,242 m3 g _ khèi l­îng thÓ tÝch cña g¹ch g = 1400 kg / m3 Pg = 1400.0,242.10 = 3388 N. Pb = Vb. b.g Vb _ thÓ tÝch khèi b«ng thuû tinh Vb = 0,11.1.1,1 = 0,121 m3 b _ khèi l­îng thÓ tÝch cña b«ng thuû tinh. b = 150 kg / m3 Pb = 150.0,121.10 = 181,5 N Träng l­îng cöa lß. Pcl = 1407,5 + 3388 + 181,5 = 4977 N F = Pcl / n. F _ lùc t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng. n _ hiÖu suÊt kÓ ®Õn ma s¸t cña c¸c puly vµ trôc. n = 0,98. F = 4977 / 0,98 F = 5078,57 N. TÝnh chän c¸p vµ puli Ta cã c«ng thøc tÝnh chän c¸p. Smax .n S® Smax _ lùc c¨ng c¸p lín nhÊt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc kh«ng kÓ ®Õn t¶i träng ®éng. Víi s¬ ®å nguyªn lý lµm viÖc nh­ trªn béi suÊt côm puly b»ng 1. Smax = F = 5078,57 N. S®_ t¶i träng ph¸ háng c¸p do nhµ chÕ t¹o x¸c ®Þnh. n_ hÖ sè an toµn cña c¸p khi lµm viÖc. Gi¸ trÞ n phô thuéc vµo chÕ ®é lµm viÖc cña c¸p, ®èi víi c¬ cÊu n©ng cöa lß ta lÊy n = 5,5 t­¬ng øng víi chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh nhÑ Smax .n S®. 5078,57.5,5 S®. 27932,13 (N) S®. Tra b¶ng sæ tay m¸y x©y dùng ta chän c¸p bÖn ®«i kiÓu TK cã giíi h¹n bÒn cña sîi thÐp cÊu t¹o nªn c¸p: 200 N/mm2. §­êng kÝnh c¸p d = 11,5 mm. S® = 67,95 KN. Víi c¸p ®· chän ta tÝnh to¸n chän ®­¬ng kÝnh puly vµ kÝch th­íc vßng ®ì c¸p . D _ ®­êng kÝnh puli. dc : ®­êng kÝnh c¸p. e: hÖ sè phô thuéc vµo chÕ ®é lµm viÖc cña c¬ cÊu.víi chÕ ®é lµm viÖc trung b×nh nhÑ ta lÊy e = 16. Ta lÊy D = 200 mm. Tra b¶ng 2224 – 43. Víi ®­êng kÝnh c¸p d = 11,5 mm ta cã kÝch th­íc vßng ®ì c¸p: D = 35 mm. H = 50 mm. 3.4. TÝnh to¸n kÝch th­íc ®­êng kÝnh chèt t¹i khíp liªn kÕt: Gi÷a ®Çu pitt«ng víi c¸p vµ ®Çu c¸p víi cöa lß do lùc t¸c dông t¹i 2 khíp kh«ng kh¸c nhau nhiÒu nªn ta tÝnh cho ®­êng kÝnh chèt t¹i ®Çu pitt«ng liªn kÕt víi c¸p. §­êng kÝnh chèt t¹i c¸p liªn kÕt víi cöa lß lÊy b»ng ®­êng kÝnh chèt liªn kÕt gi÷a ®Çu pitt«ng vµ c¸p. Ta cã c«ng thøc: Gi¸ trÞ lùc t¸c dông lµ: Chän vËt liÖu lµm chèt lµ thÐp CT3 cã: Chän chèt cã ®­êng kÝnh d = 16 mm. 4. Nguyªn lý lµm viÖc vµ kÝch th­íc c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n: 4.1, Nguyªn lý lµm viÖc:( H 3.1 ) H×nh 3.1 1 _ cöa ®Èy 3 , 4 _ Lµ c¸c thanh dÉn h­íng. 2 _ xylanh ®Èy 5 _ côm b¸nh xe di chuyÓn. Khi xylanh 2lµm viÖc ®Èy cöa ®i vµo trong, r¸c ë trong thïng phÕ th¶i cña lß ®èt sÏ bÞ tÊm g¹t ®Èy vµo lß. Hµnh tr×nh cña xylanh 2 phô thuéc vµo kÝch th­íc lß( hay cô thÓ lµ qu·ng ®­êng phÕ th¶i di chuyÓn ®Õn buång ®èt. Dùa vµo kÝch th­íc cña lß ®èt ta chän hµnh tr×nh cña xylanh l = 2000 mm. KÝch th­íc c¬ b¶n cña c¬ cÊu. TÊm g¹t phÕ th¶i r¾n ®­îc lµm tõ thÐp tÊm cã ®é dµy 5 mm , kÝch .th­íc cña tÊm g¹t phô thuéc vµo kÝch th­íc cña thïng chøa phÕ th¶i cña lß ®èt . Tõ kÝch th­íc nµy ta cã kÝch th­íc tÊm g¹t. _ Hai thanh 3 vµ 4 cã nhiÖm vô dÉn h­íng trong qu¸ tr×nh tÊm g¹t di chuyÓn. thanh 4 ®­îc liªn kÕt cè ®Þnh víi khung lß , trªn thanh 4 cã ®Æt ray dÉn h­íng , thanh 3 di chuyÓn cïng víi tÊm ®Èy phÕ th¶i r¾n nhê hai b¸nh xe di chuyÓn trªn ray dÉn h­íng , chiÒu dµi cña hai thanh dÉn h­íng lµ 2685 mm c¸c kÝch th­íc kh¸c sÏ ®­îc thÓ hiÖn cô thÓ h¬n trªn b¶n vÏ. 4.3 TÝnh lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu ®Èy r¸c: Lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu ®Èy r¸c ë ®©y lµ lùc c¶n ma s¸t sinh ra khi tÊm g¹t phÕ th¶i di chuyÓn. . Trong ®ã: N = 900 N _ b»ng träng l­îng cña phÐ th¶i trong thïng. _ hÖ sè ma s¸t tr­ît gi÷a phÕ th¶i vµ sµn lß. = 0,25. . k1_ hÖ sè kÓ ®Õn ma s¸t khi tÊm g¹t di chuyÓn. k1 = 1,15 F = 225.1,15 = 260 N. Do c¬ cÊu lµm viÖc víi c¸c lo¹i phÕ th¶i kh¸c nhau, hÖ sè ma s¸t gi÷a phÕ th¶i vµ sµn lß còng kh¸c nhau. Nªn ta lÊy lùc ®Èy trªn ®Çu pitt«ng; F = 260.n n _ hÖ sè dù tr÷. LÊy n = 2 F = 260.2 = 520 (N). _ Ta thÊy lùc t¸c dông lªn c¬ cÊu ®Èy tro lµ kh«ng lín l¾m , nªn c¸c kÝch th­íc cña c¬ cÊu ®­îc lÊy chñ yÕu dùa vµo kÝch th­íc lß vµ c¸cyªu cÇu vÒ mÆt c«ng nghÖ mµ c¬ cÊu ph¶i ®¸p øng. 5 ) nguyªn lý lµm viÖc c¬ cÊu ®Èy tro. 5.1 ) nguyªn lý lµm viÖc:( h 5.1 ) H×nh 5.1 1 _ TÊm g¹t tro. 3 _ côm b¸nh xe di chuyÓn. 2 _ thanh dÉn h­íng 4 _ vßi dÈn n­íc lµm m¸t. 5 _ xylanh ®Èy tro VÒ mÆy nguyªn lý lµm viÖc c¬ cÊu ®Èy tro còng gièng nguyªn lý lµm viÖc c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n . ChØ kh¸c nhau vÒ mÆt kÝch th­íc tÊm g¹t tro vµ hµnh tr×nh xylanh ë c¬ cÊu ®Èy tro hµnh tr×nh xy lanh lµ 2000 mm. Ngoµi ra kh¸c víi c¬ cÊu ®Èy r¸c , trong qu¸ tr×nh lµm viÖc tÊm ®Èy tro cña c¬ cÊu ®Èy tro lu«n tiÕp xóc víi vïng cã nhiÖt ®é cao ( 900o ) . V× vËy ë c¬ cÊu ®Èy tro cßn cã hÖ thèng dÉn n­íc lµm m¸t ®Ó lu«n duy tr× nhiÖt ®é lµm viÖc cña tÊm ®Èy tro kh«ng qu¸ 100o C ®Èm b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¬ cÊu. Thanh dÉn h­íng 2 lµ mét èng thÐp h×nh tru rçng , ë tÊm ®Èy tro còng cã mét ®­êng dÉn n­íc . khi lµm viÖc n­íc sÏ qua thanh dÉn h­íng ch¶y vµo ®­êng dÉn n­íc cña tÊm ®Èy tro vµ ®i ra , trong qu¸ tr×nh lµm viÖc dßng n­íc liªn tôc ch¶y tuÇn hoµn ®Ó duy tr× nhiÖt ®é cña tÊm g¹t tro ë mét nhiÖt ®é x¸c ®Þnh ®Ó c¬ cÊu cã thÓ lµm viÖc ®­îc. 5.2 TÝnh l­u l­äng n­íc cÇn thiÕt ®Ó lµm m¸t tÊm ®Èy tro. 5.2.1 chän nhiÖt ®é lµm viÖc cña tÊm ®©y tro. biÓu ®å biÓu diÔn ¶nh h­ën cña nhiÖt ®é tíi c¬ tÝnh cña thÐp. Qua biÓu ®å ta thÊy ë nhiÖt ®é tõ 200oC ®Õn 300oC th× giíi h¹n bÒn cña thÐp lµ lín nhÊt , ë 400 ®Õn 500 ®é th× giíi h¹n bÒn cña thÐp chØ ®¹t tõ 50 ®Õn 60 phÇn tr¨m giíi h¹n bÒn cña thÐp ë 20oC. V× vËy ta chän nhiÖt ®é cña tÊm ®Èy tro khi lµm viÖc lµ 100oC . _ NhiÖt l­äng mµ thÐp cÇn mÊt ®i ®Ó h¹ nhiÖt ®é tõ 900oC xuèng 100oC lµ . Q = c.m .(t2 – t1) c _ nhiÖt dung riªng cña thÐp. c = 460 J / kg.®é. m _ khèi l­îng cña tÊm g¹t tro . _ khèi l­îng riªng cña thÐp = 7800 kg / m3. V _ thÓ tÝch tÊm g¹t tro tõ kÝch th­íc cña tÊm ®Èy tro ta tÝnh ®­îc thÓ tÝch V = 5128,2 cm3. m = 7800.5128,2 40 kg. t2 _ nhiÖt ®é cña tÊm g¹t tr­íc khi h¹ t2 = 900o. t1 _ nhiÖt ®é cña tÊm g¹t sau khi h¹ t1 = 100o Q = 460.40.( 900 – 100 ) Q = 14720000 J / kg.®é NhiÖt l­îng nµy còng chÝnh lµ nhiÖt l­îng mµ n­íc cÇn hÊp thô ®Ó h¹ nhiÖt ®é cña tÊm g¹t tro xuèng . Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc khèi l­îng n­íc cÇn thiÕt lµ. c _ nhiÖt dung riªng cña n­íc c = 2100 J / kg.®é t1 _ nhiÖt ®é n­íc tr­íc khi lµm m¸t , ta chän. t1 = 15oC t2 _ nhiÖt ®é n­íc sau khi n­íc ch¹y qua tÊm g¹t tro ®Ó lµm m¸t. t2 = 80oC. . Khèi l­îng riªng cña n­íc lµ 1000 kg/ m3 ThÓ tÝch khèi n­íc cÇn lµm m¸t lµ. V = 107,8 dm3 Thêi gian cÇn thiÕt ®Ó nung nãng tÊm g¹t tro tõ 100oC lªn 900oC. a _ chiÒu dµy tÊm g¹t tro , ta lÊy chiÒu dµy . a = 0,05 m. F _ diÖn tÝch tÊm g¹t tro F = 0,55 m2 t2 , t1 _ nhiÖt ®é tr­íc vµ sau khi lµm m¸t t2 = 900oC. t1 = 100oC. _ hÖ sè truyÒn nhiÖt _ hÖ sè truyÒn nhiÖt cña thÐp ë OoC = 50 kCal / m.oC.h ttb _ nhiÖt ®é truyÒn nhiÖt trung b×nh. ttb = ( 900 +100 ) / 2 = 500 oC. VËy l­u l­îng n­íc cÇn lµm m¸t lµ. Q = V / t = 107,8 / 14 = 7,7 dm3 / s tèc ®é dßng n­íc vµ tiÕt diÖn ®­êng èng dÉn n­íc lµm m¸t tÊm g¹t tro ( tiÕt diÖn ®­êng èng dÉn n­íc lµ h×nh trßn ). Q = v..d2/4 v _ vËn tèc dßng n­íc m / s. d _ ®­êng kÝnh ®­êng èng dÉn n­íc lµm m¸t. ta lÊy d = 40 mm v = 7,7.10-3.4/3,14.0.042 = 6,12 m/s. Ch­¬ng IV : TÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ thèng thuû lùc dÉn ®éng c¸c c¬ cÊu. S¬ ®å hÖ thèng truyªn ®éng thuû lùc vµ c¸ch bè trÝ c¸c phÇn tö thuû lùc. XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu lµm viÖc cña hÖ thèng , Mét b¬m dÉn ®éng cho n¨m ®éng c¬ lµm viÖc , c¸c ®éng c¬ ®­îc bè trÝ m¾c song song . Ta cã s¬ ®å hÖ truyÒn ®éng thuû lùc nh­ h×nh vÏ . Trong ®ã chøc n¨ng vµ nhiÖm vô cña tõng phÇn tö d­îc gi¶i thÝch nh­ sau. _ Thïng dÇu : Thïng dÇu dïng ®Ó chøa dÇu thuû lùc , dung tÝch cña thïng dÇu ph¶i lín h¬n hoÆc b»ng n¨m lÇn dung tÝch cña toµn bé c¸c phÇn tö thuû lùc , ®­êng èng cã trong s¬ ®å thuû lùc. Thïng dÇu ®­îc chÕ t¹o theo tiªu chuÈn . DÇu ë trong thïng lu«n ë tr¹ng th¸i tÜnh vµ ®­îc lµm m¸t. _ BÇu läc : BÇu läc cã nhiÖm vô lo¹i bá toµn bé c¸c chÊt bÈn cã trong dÇu thuû lùc . Trong qu¸ tr×nh lµmviÖc dÇu ®i qua c¸c phÇn tö cña m¹ch thuû lùc sÏ kh«ng ch¸nh khái hiÖn t­îng lµm bong t¸ch nh÷ng m¶nh thÐp vôn tõ c¸c phÇn tö thuû lùc vµ ®­êng èng do c¸c nguyªn nh©n nh­ x©m thùc , bµo mßn c¸c chi tiÕt .v.v.. . BÇu läc ®­îc bè trÝ ë ®­êng håi cã nhiÖm vô lo¹i bá c¸c chÊt bÈn cã trong dÇu tr­íc khi dÇu vÒ thïng , ch¸nh hiÖn t­îng c¸c chÊt bÈn nµy sÏ theo ®­êng èng ®i lªn lµm t¨ng qu¸ tr×nh hao mßn c¸c chi tiÕt. _ B¬m thuû lùc : B¬m lµ nguån cung cÊp n¨ng l­îng cho toµn bé hÖ thèng , ta chän b¬m pÝt t«ng ro to h­íng trôc , ®©y lµ lo¹i b¬m cã kÝch th­íc gän nhÑ so víi c¸c lo¹i b¬m kh¸c, cã tuæi thä vµ kÝch th­íc truyÒn ®éng t­¬ng ®èi cao . §Æc biÖt lµ cã s½n trªn thÞ tr­êng ViÖt Nam thuËn tiÖn cho viÖc söa ch÷a vµ thay thÕ . VÞ trÝ cña b¬m ®­îc bè trÝ trªn h×nh vÏ. _ Van an toµn : Van an tµn cã nhiÖm vô b¶o ®¶m cho hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc ®­îc an toµn khi x¶y ra hiÖn t­oùng qu¸ t¶i . Do c¸c ®éng c¬ thuû lùc m¾c song song vµ lµm viÖc kh«ng ®ång thêi , nªn ta bè trÝ mét van an toµn trªn d­êng èng chÝnh võa b¶o vÖ cho c¸c xylanh , b¬m vµ toµn bé hÖ thèng thuû lùc. _ C¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng : C¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng cã nhiÖm vôph©n phèi chÊt láng tõ b¬m tíi c¸c xylanh theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh . Trong s¬ ®å trªn ta bè trÝ n¨m c¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng lo¹i bèn cöa hai vÞ trÝ lµm viÖc ®iÒu khiÓn ®iÖn tõ , ®Ó ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh lµm viÖc cña c¸c c¬ cÊu. _ Van tiÕt l­u : Ta bè trÝ n¨m van tiÕt l­u n»m trªn ®­êng vµo cña n¨m xylanh , nã cã nhiÖm vô lµm æn ®Þnh dßng chÊt láng tõ b¬m tíi tr­íc khi vµo c¸c xylanh . Ngoµi ra nã cßn cã nhiÖm vô h¹n chÕ sù dao ®éng ¸p suÊt chÊt láng do va ®Ëp gi÷a c¸c chi tiÕt lµm viÖc. _ Van mét chiÒu : Van mét chiÒu chØ cho phÐp chÊt láng ®i qua mét chiÒu nhÊt ®Þnh , trong hÖ thèng trªn ta bè trÝ bèn van mét chiÒu . Mét van bè trÝ tr­íc b¬m ng¨n c¶n chÊt láng vÒ b¬m khi hÖ thèg kh«ng lµm viÖc . Ba vancßn l¹i bè trÝ ë ®­êng vµo cña ba xylanh 6 , 7 , 8 cã nhiÖm vô gi÷ cè ®Þnh ®Çu pÝt t«ng , ch¸nh hiÖn t­îng dao ®éng khi ng¾t lÖnh ®iÒu khiÓn c¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng. _ Van håi : Ta bè trÝ ba van håi ®iÒu khiÓn kiÓu ®iÖn tõ ®­îc m¾c song song víi ba van mét chiÒu , khi ba xy lanh 6 , 7 , 8 ®¶o chiÒu th× c¸c van håi sÏ lµm viÖc , dÇu sÏ qua van håi vÒ thïng. _ §ång hå ®o ¸p lùc : §ång hå ®o ¸p lùc cho ta biÕt ®­îc ¸p suÊt lµm viÖc cña dÇu trong hÖ thèng khi lµm viÖc ®Î tiÖn cho qu¸ trïnh theo dâi vµ kiÓm tra . Ta bè trÝ ®ång hå ®o ¸p lùc ë ®­êng èng chÝnh vµ sau b¬m. 2.1 TÝnh chän c¸c xylanh thuû lùc. 2.1.1Tõ kÕt qu¶ tÝnh phÇn tr­íc ta thÊy tuy xylanh ®Èy tro cã lùc c¶n kh«nh lín so víi c¸c xylanh kh¸c, nh­ng nã lµ xylanh lµm viÖc ë tr¹ng th¸i thuËn. Cã hµnh tr×nh pÝt t«ng lín nªn trong qu¸ tr×nh lµm viÖc ngoµi ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn cÇn pÝt t«ng cßn ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn cøng , ®iÒu kiÖn æn ®Þnh . V× thÕ ta tÝnh trän th«ng sè b¬m tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh ®Èy tro .Tõ b¬m trän ®­îc ta tÝnh trän th«ng sè c¸c xylanh kh¸c , nÕu c¸c xylanh ®­îc trän kh«ng ®¸p øng ®­îc c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc ta tÝnh trän l¹i b¬m vµ tÝnh l¹i tõ ®Çu. _ Ta chän tr­íc ®­êng kÝnh cÇn pÝt t«ng d = 28 mm. _ §­êng kÝnh trong cña xylanh D = 40 mm. _ VËn tèc di chuyÓn cña ®Çu cÇn pÝt t«ng v = 0.1 mm/s. Tõ ®ã ta tÝnh ®­îc l­u l­îng vµo xylanh. Q = v.S S _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng. S = p.D2/ 4 = 3,14.402/ 4 = 1256,6 mm2. Q = 0,1.1256,6.10.60.10-4 =7,54 (l/p). L­u l­îng thùc tÕ cña b¬m. Qb = k . ( Q/ hd + htl ) hd _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng ta lÊy hd = 0,8 htl _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng qua tiÕt l­u. Ta chän tiÕt l­u lo¹i DR16 do nga chÕ t¹o cã htl = 0.15 l/p. k _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng do ®Æc diÓm cña hÖ thèng truyÒn ®éng thuû lùc , do c¸c xylanh m¾c song song vµ lµm viÖc kh«ng ®ång thêi. Khi mét xylanh lµm viÖc c¸c xylanh kh¸c kh«ng lµm viÖc nh­ng l­u l­îng tõ b¬m vÉn tíi c¸c van ph©n phèi cña c¸c xylanh nµy vÒ thïng . Ta lÊy k = 1,5 Þ Qb = 1,5. ( 7,54/ 0,8 + 0,15 ) = 14,36 ( l/p ). Ta lÊy l­u l­îng cña b¬m lµ Qb = 15 ( l/p ) C¨n cø vµo gi¸ trÞ ngo¹i lùc t¸c dông lªn c¸c c¬ cÊu , còng nh­ sù t­¬ng quan vÒ mÆt kÝch th­íc cña c¸c phÇn tö thuû lùc . Ta chän ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m P = 12 MPa. Sau khi chän ®­îc ¸p suÊt vµ l­u l­îng lµm viÖc cña b¬m , ta tiÕn hµnh tÝnh chän c¸c phÇn tö thuû lùc nÕu c¸c phÇn tö ®· ®­îc chän kh«ng ®¸p øng d­îc c¸c yªu cÇu cña m¹ch thuû lùc . Ta sÏ tiÕn hµnh chän l¹i ¸p suÊt vµ l­u l­îng lµm viÖc cña b¬m sau ®ã tÝnh l¹i tõ ®Çu. Þ Lùc ®Èy trªn ®Çu pÝt t«ng cña c¬ cÊu ®Èy tro. F = p.S p _ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m p = 12 MPa = 12 N/mm2. S  diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng . S = p.D2/ 4 S = 3,14.402/ 4 = 1256,6 mm2 Þ F = 12 .1256,6 = 15079,6 N. Gi¸ trÞ lùc thùc tÕ trªn cÇn pÝt t«ng khi kÓ ®Õn ma s¸t bé phËn lµm kÝn. Fk = F.nc nc _ hiÖu suÊt c¬ lÊy nc = 0,9. Fk= 15079,6 . 0,9 Fk = 13571,6 N. Ta thÊy gi¸ trÞ lùc F = 113571,6 N lín h¬n rÊt nhiÒu so víi gi¸ trÞ ngo¹i lùc t¸c dông lªn ®Çu pÝt t«ng nh­ng ta vÉn ph¶i chÊp nhËn lÊy ®­êng kÝnh trong cña xylanh lín ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ mÆt c«ng nghÖ. _ vËn tèc di chuyÓn cña ®Çu pÝt t«ng khi cÇn ®Èy ra. v = 0,1 m/s _ VËn tèc håi cña pÝt t«ng vh = Q/Ah Ah _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng. Ah = p.( D2 – d2)/ 4 Ah = 3,14.( 402 – 282)/ 4 = 640,88 mm2 Þ VËn tèc håi v = 0,19 m/s lµ hîp lý v× rót ng¾n thêi gian xylanh n»m trong lß. _ TÝnh kiÓm tra æn ®Þnh cña cÇn pÝt t«ng khi lµm viÖc. Ta kiÓm tra æn ®Þnh cña cÇn pÝt t«ng khi lµm viÖc trong tr­êng hîp lµm viÖc bÊt lîi nhÊt. Khi ®ã hµnh tr×nh pÝt t«ng lµ lín nhÊt l = 2200 mm. pÝt t«ng gÆp lùc c¶n lín nhÊt cã thÓ F = 15079,6 N Chän vËt liÖu lµm pÝt t«ng thÐp CT3 cã E = 2,1.105 Mpa = 2,1.107 N/cm2 Pth = _ hÖ sè phô thuéc vµo d¹ng liªn kÕt hai ®Çu thanh = 0,5. l_ hµnh tr×nh lín nhÊt cña pÝt t«ng l = 2200 mm = 220 cm E _ m« ®un ®µn håi cña thÐp E = 2,1.105 Mpa = 2,1.107 N/cm2 J _ m« men qu¸n tÝnh nhá nhÊt cña mÆt c¾t ngang . Jmin = 0,05D4 Jmin = 0,05.284 Jmin = 3,07 cm4 Pth = Ta thÊy Pth = 52586,26 N > F = 15079,6 N . vËy pÝt t«ng ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn æn ®Þnh khi lµm viÖc. VÒ lùc c¶n vµ nguyªn lý lµm viÖc cña c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n kh«ng kh¸c nhau nhiÒu so víi c¬ cÊu ®¶y tro . V× vËy ta chänh xylanh dÉn ®éng cho c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n cã cïng th«ng sè víi xylanh dÉn ®éng cho c¬ cÊu ®©y tro , chØ kh¸c nhau vÒ hµnh tr×nh pÝt t«ng 2.1.2 TÝnh chän xy lanh n©ng thïng. DiÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng. A = Q/v Q _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh Q = Qb.hd.2/3 – htl hd _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng ta lÊy hd = 0,8. htl _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng qua tiÕt l­u . Ta chän tiÕt l­u lo¹i DR32 cã hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng htl = 0,24 l/p. Q = 15.0,8.2/3 – 0,24 = 7,76 l/p v _ vËn tèc di chuyÓn cña ®Çu pÝt t«ng v = 0,057 m/s A = 2269 mm2 Do xy lanh lµm viÖc ë tr¹ng th¸i nghÞch nªn diÖn tÝch phÇn lµmviÖc lµ. A = p. ( D2 –d2 )/ 4. Þ D2 –d2 = 4.A/ p D2 –d2 = 4.2269/ 3,14 D2 –d2 = 2888,98 D _ ®­êng kÝnh trong cña xylanh. d _ ®­êng kÝnh ®Çu pÝt t«ng. ®­¬ng kÝnh pÝt t«ng ph¶i cã kÝch th­íc ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn , ®iÒu kiÖn æn ®Þnh. Sp = F/[]. [] _ øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm pit t«ng , chän thÐp 20X cã . [] = 270N/ mm2. Sp = 17612,34/3,14 Sp = 65,23 mm2. d2 = 4.S/= 4.65,23/3,14 d2 = 83,05. d = 9,1 mm. Chän d = 40 mm. Þ D2 = 2888,98 + d2 = 2888,98 + 402 D2 = 4488,98 D = 66,99 Ta lÊy D = 70 mm _ Gi¸ trÞ lùc trªn ®Çu pÝt t«ng khi lµm viÖc F = p.A A _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng A = p.( D2 – d2 )/ 4 A = 3,14.( 702 – 402 )/ 4 A = 2591,8 mm2 p _ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m p = 12 N/mm2 F = 12.2591,8 F = 31101,76 N Gi¸ trÞ lùc thùc tÕ trªn cÇn pÝt t«ng khi kÓ ®Õn ma s¸t bé phËn lµm kÝn. Fk = F.nc nc _ hiÖu suÊt c¬ lÊy nc = 0,9. Fk= 31101,76 . 0,9 Fk = 27991,59 N. Ta nhËn thÊy gi¸ trÞ lùc Fk = 27991,59 N lín h¬n gi¸ trÞ ngo¹i lùc F = 17612 N ®Æt lªn ®Çu pÝt t«ng, ®iÒu nµy ®¶m b¶o tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh _ vËn tèc cña ®Çu pÝt t«ng khi pÝt t«ng thu vÒ. vh = Q/ A Q _ L­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh. Q = 7,76 l/p A _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng A = 2591,8 mm2 vh = 0,049 m/s vËn tèc nµy tuy nhá h¬n gi¸ trÞ vËn tèc ta ®· gi¶ thiÕt ban ®Çu v = 0,057 m/s nh­ng vÉn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¬ cÊu _ VËn tèc cña pÝt t«ng khi pÝt t«ng ®­îc ®Èy ra. v = Q/ A A _ diÖn tÝch trong cña xylanh A = p.D2/ 4 A = 3,14.702/4 A = 3848,45 mm2 Þ v = 0,034 m/s. 2.1.3 TÝnh trän xylanh n©ng cöa lß DiÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng. A = Q/v Q _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh Q = Qb.hd.2/3 – htl hd _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng ta lÊy hd = 0,8. htl _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng qua tiÕt l­u . Ta chän tiÕt l­u lo¹i DR32 cã hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng htl = 0,24 l/p. Q = 15.0,8.2/3 – 0,24 = 7,76 l/p v _ vËn tèc di chuyÓn cña ®Çu pÝt t«ng v = 0,3 m/s A = 431,1 mm2 Do xy lanh lµm viÖc ë tr¹ng th¸i nghÞch nªn diÖn tÝch phÇn lµmviÖc lµ. A = p. ( D2 –d2 )/ 4. Þ D2 –d2 = 4.A/ p D2 –d2 = 4.431,1 / 3,14 D2 –d2 = 548,9 D _ ®­êng kÝnh trong cña xylanh. d _ ®­êng kÝnh ®Çu pÝt t«ng. ®­êng kÝnh pÝt t«ng ph¶i cã kÝch th­íc ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn bÒn , ®iÒu kiÖn æn ®Þnh. Sp = F/[]. [] _ øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu lµm pit t«ng , chän thÐp 20X cã . [] = 270N/ mm2. Sp = 5078,57/270 Sp = 18,8 mm2. d2 = 4.S/= 4.18,8/3,14 d2 = 23,9. d = 4,98 mm. Chän d = 25 mm. Þ D2 = 548,9 + d2 = 548,9 + 252 D2 = 1173,9 D = 34,26 Ta chän D = 40 mm _ Gi¸ trÞ lùc trªn ®Çu pÝt t«ng khi lµm viÖc F = p.A A _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng A = p.( D2 – d2 )/ 4 A = 3,14.( 402 – 252 )/ 4 A = 765,7 mm2 p _ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m p = 12 N/mm2 F = 12 . 765,7 F = 9189,16 N Gi¸ trÞ lùc thùc tÕ trªn cÇn pÝt t«ng khi kÓ ®Õn ma s¸t bé phËn lµm kÝn. Fk = F.nc nc _ hiÖu suÊt c¬ lÊy nc = 0,9. Fk= 9189,16 . 0,9 Fk = 8270,24 N. Ta nhËn thÊy gi¸ trÞ lùc Fk = 8270,24 N lín h¬n gi¸ trÞ ngo¹i lùc F = 5078,57 N ®Æt lªn ®Çu pÝt t«ng, ®iÒu nµy ®¶m b¶o tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh _ vËn tèc cña ®Çu pÝt t«ng khi pÝt t«ng thu vÒ. vh = Q/ A Q _ L­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh. Q = 7,76 l/p A _ diÖn tÝch phÇn lµm viÖc cña pÝt t«ng A = 765,7 mm2 vh = 0,17 m/s vËn tèc nµy tuy nhá h¬n gi¸ trÞ vËn tèc ta ®· gi¶ thiÕt ban ®Çu v = 0,3 m/s nh÷ng vÉn ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¬ cÊu _ VËn tèc cña pÝt t«ng khi pÝt t«ng ®­îc ®Èy ra. v = Q/ A A _ diÖn tÝch trong cña xylanh A = p.D2/ 4 A = 3,14.402/4 A = 1256,63 mm2 Þ v = 0,1 m/s. 2.1.4 TÝnh trän xylanh quay dÉn ®éng cho c¬ cÊu kÑp thïng Ta cã m« men c¶n lín nhÊt trªn trôc xylanh quay M = 2482,9 Ncm L­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh lµ. Q _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh Q = Qb.hd.2/3 – htl Qb _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh hd _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng ta lÊy hd = 0,8. htl _ hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng qua tiÕt l­u . Ta chän tiÕt l­u lo¹i DR32 cã hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng htl = 0,24 l/p. Q = 15.0,8.2/3 – 0,24 = 7,76 l/p Chän xylanh quay lo¹i hai c¸nh g¹t cã c¸c kÝch th­íc nh­ sau.(h×nh vÏ) D _ ®­êng kÝnh ngoµi c¸nh g¹t ( b»ng ®­êng kÝnh trong cña xylanh ). Chän D = 60 mm. d _ ®­êng kÝnh trôc quay cña xylanh. Chän d = 30 mm. Thay vµo c«ng thøc tÝnh m« men xo¾n ta cã . M = Z.p.b.( D2 – d2 )/ 8 p _ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m p = 7 N/mm2 Z _ sè c¸nh g¹t cña xylanh Z = 2 b _ chiÒu réng c¸nh g¹t ( däc theo trôc xylanh ) mm M _ m« men xo¾n trªn trôc xylanh M = 24829 Nmm Þ Ta lÊy b = 20 mm. TÝnh kiÓm tra m« men xo¾n trªn trôc xylanh khi lµm viÖc . M = Z.p.b.( D2 – d2 )/ 8 M = 2.12.20.( 602 – 302 )/ 8 M = 162000 Nmm Ta thÊy gi¸ trÞ m« men xo¾n trªn trôc xylanh khi lµm viÖc lín h¬n gi¸ trÞ m« men cña ngo¹i lùc ®Æt trªn trôc xylanh, ®iÒu nµy ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña xylanh _ VËn tèc gãc cña xylanh. Q _ l­u l­îng tõ b¬m tíi xylanh Q = 7,76 l/p w = 9,58 rad/s VËn tèc nµy lµ cã thÓ chÊp nhËn ®­îc, v× muèn gi¶m vËn tèc gãc xuèng th× ta ph¶i tiÕp tôc t¨ng kÝch th­íc c¸nh g¹t lªn dÉn ®Õn m« men xo¾n trªn trôc xylanh sÏ thõa nhiÒu vµ kÝch th­íc xylanh còng lín lªn. Sau khi tÝnh xong ta cã b¶ng thèng kª c¸c th«ng sè cña c¸c xylanh ®· chän. C¸c th«ng sè xylanh quay xylanh n©ng thïng xylanh më cöa lß xylanh ®Èy phÕ th¶i r¾n xylanh ®Èy tro hµnh tr×nh (mm ) 212 1000 2000 2200 §­êng kÝnh trong xylanh(mm) 60 70 40 40 40 §­êng kÝnh ®Çu pitt«ng (mm) 30 40 25 28 28 VËn tèc theo chiÒu thuËn (m/s) VËn tèc quay w = 9,58 rad/s 0,034 0,1 0,1 0,1 VËn tèc theo chiÒu nghÞch (m/s) 0,049 0,17 0,19 0,19 2.2 TÝnh chän ®éng c¬ dÉn ®éng cho b¬m. theo phÇn trªn ta chän pÝt t«ng r« to h­íng trôc cã c¸c th«ng sè sau: Q= 15 l/p = 0,00025 m3/s p = 12 MPa = 12 . 106 N/m2. C«ng suÊt cña b¬m lµ : P = Q . p P= 0,00025 . 12 . 106 = 3000 W P = 3 Kw X¸c ®Þnh thÓ tÝch h×nh häc bÞ cho¸n chç vµ tÝnh sè vßng quay cña b¬m Qb= Vg.n/1000. Qb : l­u l­îng b¬m; Qb= 15 l/p. Vg: ThÓ tÝch h×nh häc bÞ cho¸n chç; Vg cm3. n : sè vßng quay cña trôc b¬m (vßng/phót) Ta lËp b¶ng chän c¸c th«ng sè: n (vßng/phót) 250 200 150 Vg(cm3) 60 75 100 Qua c¸c gi¸ trÞ trªn ta chän tèc ®é quay cña trôc b¬m n = 200 vßng/phót, vµ khi ®ã thÓ tÝch h×nh häc bÞ cho¸n chç Vg=75 cm3 (h×nh vÏ). 2.2.1. TÝnh chän ®éng c¬ ®iÖn dÉn ®éng cho b¬m. P®c= P/n. n : HiÖu suÊt bé truyÒn ®ai, ta dïng bé truyÒn ®ai dÉn ®éng cho b¬m n = 0,94. P : C«ng suÊt cña b¬m, P = 3 Kw. P®c= 3 / 0,94 = 3,19 Kw. Tra b¶ng P1.2 ta chän ®éng c¬ ®iÖn AOC2 cã c¸c th«ng sè sau: KiÓu ®éng c¬ AOC2. C«ng suÊt P = 3,5 Kw. VËn tèc quay n = 630 vßng/phót. 2.3. TÝnh to¸n thiÕt kÕ bé truyÒn ®ai. Ta cã c¸c sè liÖu ban ®Çu. C«ng suÊt ®éng c¬ P = 3,5 Kw. Sè vßng quay trong 1 phót cña ®éng c¬ n= 630 vßng/phót. Sè vßng quay trong 1 phót cña trôc quay nhanh n = 200 v/p Chän lo¹i ®ai . tÝnh m« men xo¾n trªn trôc dÉn. T1 = 9550.3,5/ 630 = 53,05 Nmm. Theo b¶ng 13.5 ta chän ®ai h×nh thang lo¹i A hoÆc lo¹i YO. Ta tÝnh theo hai ph­¬ng ¸n. §Þnh ®­êng kÝnh b¸nh ®ai + §­êng kÝnh b¸nh ®ai nhá d1= 1,2 d1min; ( d1mintra theo b¶ng 13.5) lÊy theo tiªu chuÈn (mm) + TØ sè truyÒn u = 360/200 = 3,15. §­êng kÝnh b¸nh ®ai lín d2= u.d1 (mm) + TÝnh l¹i sè vßng quay thùc n’ (v/p) Sai sè vßng quay cho phÐp. (n’ – n)/n ta thÊy sai sè nhá h¬n trÞ sè cho phÐp. + VËn tèc ®ai v =p.d1.n1/60.1000 m/s kho¶ng c¸ch trôc a chän theo b¶ng 13.16 , víi u = 3,15 ta lÊy a = 3,2d1 (mm) TÝnh chiÒu dµi ®ai L ( mm) theo c«ng thøc. vµ quy trßn theo tiªu chuÈn X¸c ®Þnh l¹i kho¶ng c¸ch trôc a (mm) theo c«ng thøc TÝnh gãc «m a1theo c«ng thøc : a1= 180 – 57o(d2 – d1)/a X¸c ®Þnh sè ®ai cÇn thiÕt x theo c«ng thøc : x³ . R – C«ng suÊt cÇn truyÒn. [R] – C«ng suÊt cho phÐp cña 1 ®ai. [R]= (Ro.Ca.Cl + DT1.n1/9550). Ro – C«ng suÊt truyÒn ®­îc bëi 1 ®ai (h×nh 13.13) Ca - HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng gãc «m (b¶ng 13.11) Cl - HÖ sè xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cña chiÒu dµi ®ai ®Õn tuæi thä ®ai (B¶ng 13.12) DT1 – Sè gia m« men xo¾n (Nm) tra b¶ng 13.13; sè gia m« men xo¾n phô thuéc vµo tû sè truyÒn [R] kd – HÖ sè t¶i träng ®éng Sè ®ai x tÝnh ®­îc. Ta lÊy sè ®ai TÝnh lùc t¸c dông lªn trôc . Fl= 2.Fo.sin(a1/2) Fo – Lùc c¨ng ban ®Çu cña ®ai. Fo=so.A1. A1 – DiÖn tÝch tiÕt diÖn 1 ®ai (mm2). so – øng suÊt c¨ng ban ®Çu (MPa) Fo ChiÒu réng b¸nh ®ai B. t (mm) tra b¶ng 13.6 s (mm) tra b¶ng 13.6 B = (x - 1).t + 2.s (mm) A 100 315 630 0% 3,3 320 1320 315,75 141,180 3,5 Kw 0,8 0,89 0,87 1,2 0,67 1 5,22 5 81 1,2 186,5 1,2 15 10 80 YO 80 250 625 0,79% 2,64 256 1060 256,7 142,250 3,5Kw 0,6 0,9 0,93 1,8 0,62 1 5,64 6 56 1,2 127,8 1,2 12 8 76 Ta chän ®ai theo ph­¬ng ¸n YO do kÝch th­íc gän h¬n vµ lùc t¸c dông lªn trôc nhá h¬n so víi ph­¬ng ¸n A. 2.4. TÝnh chän ®­êng èng dÉn dÇu m¹ch thuû lùc . a . TÝnh chän ®­êng èng dÉn dÇu ë m¹ch nh¸nh ViÖc tÝnh chän ®­êng kÝnh èng dÉn dÇu cã liªn quan ®Õn hÖ sè tæn thÊt l­u l­îng däc ®­êng , nÕu ®­êng kÝnh lín vËn tèc dßng chÊt láng nhá hÖ sè tæn thÊt sÏ nhá , nh­ng hÖ sè tæn thÊt côc bé l¹i t¨ng t¹i nh÷ng mÆt c¾t cã tiÕt diÖn thay ®æi ®ét ngét , nh­ cöa vµo vµ ra cña c¸c van ph©n phèi , cöa vµo vµ ra cña xylanh , ®ång thêi còng g©y ra cång kÒnh vÒ mÆt kÕt cÊu . V× vËy chän ®­êng kÝnh hîp lý phï hîp l­u l­îng vµ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m sÏ lµm t¨ng hiÖu suÊt truyÒn ®éng cña hÖ thuû lùc. Do ®Æc ®iÓm cña m¹ch thuû lùc , n¨m c¬ cÊu ®­îc m¾c song song l­u l­îng t¹i c¸c nh¸nh kh«ng kh¸c nhau nhiÒu nªn ta chän ®­êng kÝnh èng dÉn dÇu t¹i c¸c nh¸nh lµ b»ng nhau. §­êng kÝnh èng dÉn dÇu t¹i c¸c nh¸nh lµ. do2 = 4.Q / .v Q _ l­u l­îng dÇu qua èng ( ta lÊy l­u l­îng dÇu t¹i nh¸nh cã gi¸ trÞ lín nhÊt , theo kÕt qu¶ tÝnh ë phÇn trªn l­u l­îng qua nh¸nh dÉn ®éng xylanh ®Èy tro lµ lín nhÊt . Q = 7,85 l/p v_ vËn tèc dÇu ch¶y trong èng , víi l­u l­îng qua èng lµ 7,85 l/p ta lÊy vËn tèc dÇu ch¶y lµ v = 200 cm/s. d2 = 4.7,85.103/3,14.200.60 = 0,83 cm. d = 0,9 cm Ta lÊy ®­êng kÝnh d = 10 cm = 10 mm. _ TÝnh chiÒu dµy èng. t = n.d.pb / 2.( - pb.n ). t_ chiÒu dµy thµnh èng mm. d_ ®­êng kÝnh trong cña èng d = 10 mm. p_ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m pb = 12 N/mm2 n_ hÖ sè an toµn chän n = 4. _ øng suÊt bÒn cña vËt liÖu lµm èng , chän thÐp cã = 380 N/mm2. t = 4.10.12 / 2.( 380 – 12.4 ) = 0,72 mm. VËy ta chän èng cã chiÒu dÇy t = 3 mm. b ) tÝnh chän ®­êng kÝnh èng dÉn dÇu ë m¹ch chÝnh. §­êng kÝnh èng dÉn dÇu t¹i m¹ch chÝnh lµ. do2 = 4.Q / .v Q _ l­u l­îng dÇu qua m¹ch chÝnh Q = 15 l/p v_ vËn tèc dÇu ch¶y trong èng , víi l­u l­îng qua èng lµ 15 l/p ta lÊy vËn tèc dÇu ch¶y lµ v = 200 cm/s. d2 = 4.15.103/3,14.200.60 = 1,59 cm. d = 1,26 cm Ta lÊy ®­êng kÝnh d = 1,5 cm = 15 mm. _ TÝnh chiÒu dµy èng. t = n.d.pb / 2.( - pb.n ). t_ chiÒu dµy thµnh èng mm. d_ ®­êng kÝnh trong cña èng d = 15 mm. p_ ¸p suÊt lµm viÖc cña b¬m pb = 12 N/mm2 n_ hÖ sè an toµn chän n = 4. _ øng suÊt bÒn cña vËt liÖu lµm èng , chän thÐp cã = 380 N/mm2. t = 4.15.12 / 2.( 380 – 12.4 ) = 1,08 mm. VËy ta chän èng cã chiÒu dÇy t = 3 mm. 2.5.Chän dÇu thuû lùc. Lo¹i dÇu ®­îc chän dÉn ®éng cho hÖ thèng thuû lùc ph¶i ®¸p øng ®­îc c¸c yªu cÇu sau. _ Cã kh¶ n¨ng b«i tr¬n tèt c¸c bÒ mÆt tiÕp xóc trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é , ¸p suÊt thay ®æi lín. _ §é nhít cña dÇu Ýt thay ®æi trong kho¶ng nhiÖt ®é lµm viÖc. _ Gi÷ ®­îc tÝnh chÊt cña m×nh vÒ mÆt c¬ häc , ho¸ häc trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc , còng nh­ trong b¶o qu¶n. _ Kh«ng g©y ®éc h¹i víi con ng­êi , vµ « nhiÔm m«i tr­êng. _ It bÞ khÝ hoµ tan vµo trong chÊt láng _ Kh«ng ch¸y ( Ýt bÐn löa ) gi¸ thµnh dÎ , dÔ s¶n xuÊt. Trªn c¬ së c¸c yªu cÇu trªn ta chän lo¹i dÇu. DÇu Tiªu chuÈn §é nhít ®éng häc (cSt ) NhiÖt ®é lµm viÖc oC NhiÖt ®é ng­ng tô oC Khèi l­îng riªng(kg/m) C«ng nghiÖp 20 GOCT 1707-51 17-23 0-50 -20 881-909 Ch­¬ng iv ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng thuû lùc vµ c¸c thiÕt bÞ . Trªn c¬ së quy tr×nh vËn hµnh vµ c«ng nghÖ ®èt phÕ th¶i bÖnh viÖn . Ta thiÕt lËp m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng thuû lùc vµ c¸c thiÕt bÞ theo quy tr×nh vËn hµnh cña lß ®èt . HiÖn nay cã nhiÒu ph­¬ng ¸n ®Ó thiÕt lËp m¹ch ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng thuû lùc . Mçi mét ph­¬ng ¸n cã mét ­u nh­îc ®iÓm kh¸c nhau . ViÖc lùa trän ph­¬ng ¸n nµo ®Òu xuÊt ph¸t tõ nh÷ng chØ tiªu nh­ , hÖ thèng lµm viÖc æn ®Þnh an toµn , thuËn tiÖn cho viÖc thay thÕ söa ch÷a gi¸ thµnh h¹.v.v.. Trªn c¬ së ®ã ta ®Ò xuÊt hai ph­¬ng ¸n thiÕt lËp m¹ch ®iÒu khiÓn . Ph­¬ng ¸n m¹ch ®iÒu khiÓn kiÓu ®iÖn tõ , vµ ph­¬ng ¸n kiÓu ®iÖn tö. 1. Ph­¬ng ¸n kiÓu ®iÖn tõ. Ph­¬ng ¸n thiÕt lËp m¹ch ®iÒu khiÎn kiÓu ®iÖn tõ lµ ph­¬ng ¸n dïng c¸c khÝ cô ®iÖn nh­ c«ng t¾c t¬ , c«ng t¾c hµnh tr×nh , r¬le thêi gian v.v.. Tõ c¸c khÝ cô ®iÖn nµy ta tiÕn hµnh l¸p r¸p , phèi hîp chóng l¹i víi nhau trong mét m¹ch ®iÖn ®Ó thùc hiÖn mét c«ng viÖc nµo ®ã ®· ®­îc ®Þnh tr­íc. 1.1 S¬ ®å m« t¶ quy tr×nh vËn hµnh lß ®èt. Tõ quy tr×nh vËn hµnh cña lß ®èt ta cã s¬ ®å m« t¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¹ch ®iÒu khiÓn theo quy tr×nh vËn hµnh cña lß ®èt. 1.2 ThuyÕt minh s¬ ®å m¹ch ®iÖn . C¸c kÝ hiÖu dïng trong s¬ ®å. RG , KA , KB _ lµ c¸c c«ng t¾c t¬ cã nhiÖm vô ®ãng më c¸c tiÕp ®iÓm KA , KB , RG. RT _ lµ c¸c r¬le thêi gian. KH _ c«ng t¾c hµnh tr×nh. C , _ c«ng t¾c bÊm. KH1 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh kÑp thïng phÕ th¶i. KH2 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh n©ng thïng phÕ th¶i. KH3 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh h¹ thïng phÕ th¶i. KH4 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh nh¶ kÑp thïng phÕ th¶i. KH5 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh c¬ cÊu n©ng cöa lß. KH6 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n. KH7 _ Bè trÝ ®Çu hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n. KH8 _ Bè trÝ ®Çu hµnh tr×nh c¬ cÊu n©ng cöa lß. KH9 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy tro ë hµnh tr×nh 1. KH10 _ Bè trÝ ®Çu hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy tro. KH11 _ Bè trÝ cuèi hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy tro ë hµnh tr×nh 2. _ Ên nót pi1 khëi ®éng ®éng c¬ §K2 dÉn ®éng cho b¬m . HÖ thèng thuû lùc lµm viÖc. _ Ên nót pi hÖ thèng ®iÒu khiÓn lµm viÖc. C«ng t¾c t¬ RG cã ®iÖn ®ãng tiÕp ®iÓm RG lµm cho c¬ cÊu kÑp thïng lµm viÖc kÐo theo r¬le thêi gian 1RT cã ®iÖn . Kh kÕt thóc qu¸ tr×nh kÑp cµng kÑp t¸c ®éng ®Õn c«ng t¾c hµnh tr×nh KH1 , 1KA mÊt ®iÖn 2KA cã ®iÖn ®ãng c¬ cÊu n©ng thïng lµm viÖc . §Õn cuèi hµnh tr×nh n©ng gi¸ n©ng t¸c ®éng vµo c«ng t¾c hµnh tr×nh KH2 . 2KA mÊt ®iÖn , 3KA cã ®iÖn . R¬le thêi gian duy tr× sù lµm viÖc cña c¬ cÊu g©y rung trong 10s ( ®Î ®æ phÕ th¶i vµo buång chøa cña lß ®èt ) sua®ã ngõng lµm viÖc , 3KA mÊt diÖn , 2KB cã ®iÖn c¬cÊu h¹ thïng lµm viÖc ®Ðn cuèi hµnh tr×nh h¹ gia n©ng t¸c ®éng vµo KH3 , 2KB mÊt ®iÖn , 1KB cã ®iÖn , c¬ cÊu kÑp thïng nh¶ kÑp thïng ra , cuèi hµnh tr×nh nh¶ cµng kÑp t¸c ®éng vµo KH4 , 1KB mÊt ®iÖn 4KA cã ®iÖn cöa lß ®­îc n©ng lªn , cuèi hµnh tr×nh n©ng c¬ cÊu n©ng cöa lß t¸c ®éng vµo KH5 , 4KA mÊt ®iÖn 5KA cã ®iÖn c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n lµm viÖc , ®Õn cu«i hµnh tr×nh c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n t¸c ®éng vµo KH6, 5KA mÊt ®iÖn , 5KB cã ®iÖn , c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i håi vÒ vÞ trÝ ban ®Çu vµ t¸c dông vµo KH7 , 4KB cã ®iÖn h¹ cöa lß xuèng . C¬ cÊu h¹ cöa lß t¸c ®éng vµo KH8 , 4KB mÊt ®iÖn . R¬le thêi gian RT2 tÝnh giê sau bèn phót tiÕp ®iÓm RT2 ®ãng l¹i , trong khi ®ã RT3 vÉn duy tr× m¹ch ®iÖn ®Õn khi c¬ cÊu ®Èy tro thùc hiÖn xong ë hµnh tr×nh mét th× m¬ tiÕp ®iÓm RT3 . ( thêi gian r¬le RT3 duy tr× trong 7,5 phót . Cuèi hµnh tr×nh ®Èy tro 1 . C¬ cÊu ®Èy tro t¸c ®éng KH9 , 6KA1 mÊt ®iÖn , 6KB1 cã ®iÖn håi c¬ cÊu ®Èy tro vÒ vÞ trÝ ban ®Çu vµ t¸c ®éng vµo KH10 , 6KB1 mÊt ®iÖn , RT4 , RT5 , tÝnh thêi gian duy tr× c¸c tiÕp ®iÓm RT5 vµ RT4 , RT4 duy tr× trong s¸u phót RT5 duy tr× trong 8 phót , sau s¸u phót RT4 ®ãng m¹ch , 6KA2 cã ®iÖn c¬ cÊu ®Èy tro ë hµnh tr×nh 2 vµ t¸c ®éng vµo KH11 , 6KA2 mÊt ®iÖn 6KB2 cã ®iÖn håi c¬ cÊu ®Èy tro ë hµnh tr×nh 2 vµ ®«ng thêi ng¾t ®iÖn ®iÒu khiÓn cña m¹ch kÕt thóc mét chu k× lµm viÖc . Sau ®ã ta ¸n nót pi m¹ch ®iÖn thùc hiÖn l¹i qu¸ tr×nh lµm viÖc. 1.3 TÝnh trän c¸c khÝ cô ®iÖn cho m¹ch ®éng lùc vµ m¹ch ®iÒu khiÓn. a ) TÝnh chän ¸pt«mat , R¬le nhiÖt , C«ng t¾c t¬ cho m¹ch ®éng c¬ §K2 dÉn ®éng cho b¬m. Theo phÇn trªn ta ®· tÝnh chän ®éng c¬ dÉn ®éng cho b¬m cã c¸c th«ng sè : _ C«ng suÊt ®éng c¬ P = 3,5 Kw. _ HÖ sè c«ng suÊt cos = 0,86. _ §iÖn ¸p ®Þnh møc U = 380 V. ¸p t« m¸t ®­îc ph¶i cã dßng ®iÖn ®Þnh møc . Iapto > Ipt Ngoµi ra ¸p t« m¸t ®­îc chän ph¶i ®¶m b¶o chÞu ®­îc dßng ®iÖn qu¸ t¶i ng¾n h¹n khi më m¸y ®éng c¬ . V× vËy ta chän dßng ®iÖn ®Þnh møc qua ¸p t« m¸t. Iapto = 1,5.Ipt Iapto = 1,5.6,18 = 9,27 A. Gi¸ trÞ dßng ®iÖn nµy còng chÝnh lµ gÝ trÞ dßng ®iÖn ta dïng chän R¬le nhiÖt , C«ng t¾c t¬ , R¬le thêi gian. a ) TÝnh chän ¸pt«mat , R¬le nhiÖt , C«ng t¾c t¬ cho m¹ch ®éng c¬ §K1 dÉn ®éng cho c¬ cÊu g©y rung vµ c¸c cuén hót ®iÒu khiÓn ®ãng më c¸c tiÕp ®iÓm c¸c c¬ cÊu ph©n phèi chÊt láng . _ C«ng suÊt ®éng c¬ g©y rung vµ c«ng suÊt cuén hót P = 1 Kw. _ HÖ sè c«ng suÊt cos = 0,89. _ §iÖn ¸p ®Þnh møc U = 380 V. ¸p t« m¸t ®­îc ph¶i cã dßng ®iÖn ®Þnh møc . Iapto > Ipt Ngoµi ra ¸p t« m¸t ®­îc chän ph¶i ®¶m b¶o chÞu ®­îc dßng ®iÖn qu¸ t¶i ng¾n h¹n khi më m¸y ®éng c¬ V× vËy ta chän dßng ®iÖn ®Þnh møc qua ¸p t« m¸t. Iapto = 1,5.Ipt Iapto = 1,5.1,7 = 2,56 A. Gi¸ trÞ dßng ®iÖn nµy còng chÝnh lµ gÝ trÞ dßng ®iÖn ta dïng chän R¬le nhiÖt , C«ng t¾c t¬ , R¬le thêi gian. _ ¦u nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n kiÓu ®iÖn tõ. ¦u ®iÓm : Ph­¬ng ¸n nµy ®­îc ¸p dông réng r·i cho nh÷ng m¹ch ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n , lµm viÖc æn ®Þnh , ®é tin cËy cao , gi¸ thµnh h¹ Nh­îc ®iÓm : Víi nh÷ng m¹ch ®iÒu khiÓn phøc t¹p , cÇn ph¶i thùc hiÖn nhiÒu c«ng viÖc th× m¹ch ®iÖn trë nªn cång kÒnh phøc t¹p tõ ®ã kh¶ n¨ng lµm viÖc , ®é tin cËy vµ æn ®Þnh gi¶m . ThËm chÝ ë nh÷ng m¹ch phøc t¹p , mµ chØ b»ng c¸c khÝ cô ®iÖn trªn th× kh«ng thÓ thùc hiÖn ®­îc. 2. Ph­¬ng ¸n ®iÒu khiÓn ®iÖn tö Ngµy nay víi sù ph¸t triÓn ngµy cµng cao cña nghµnh c«ng nghÖ th«ng tin , ®iÖn ®iÖn tö . ViÖc øng dông nh÷ng thµnh tùu cña nghµnh nµy vµo cuéc sèng ngµy cµng phæ biÕn . Vãi nh÷ng m¹ch ®iÒu khiÓn yªu cÇu sù lµm viÖc phøc t¹p , th× tÊt c¶ c¸c c«ng viÖc ®Òu ®­îc lËp tr×nh s½n vµ cµi ®Æt trong c¸c CPU ( bé xö lý trung t©m ) . C¸c tÝn hiÖu tõ bªn ngoµi sÏ ®­îc ph¶n håi l¹i CPU t¹i ®©y c¸c tÝnh hiÖu sÏ ®­îc xö lý theo nh­ngx tr­¬ng tr×nh ®· cµi ®Æt s½n , sau khi xö ký xong CPU sÏ ph¸t tÝn hiÖu tíi c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh ®Ó thùc hiÖn c¸c c«ng viÖc. 2.1. S¬ ®å thuËt to¸n m« t¶ qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¹ch ®iÒu khiÓn. 2.3 ThuyÕt minh qu¸ tr×nh lµm viÖc cña m¹ch ®iÒu khiÓn. _ JP 11 lµ nguån cung cÊp ®iÖn cho m¹ch ®iÒu khiÓn . Khi ta bÊm c«ng t¾c cho m¹ch lµm viÖc , JP 11 sÏ chØnh l­u dßng xoay chiÒu thµnh dßng mét chiÒu, dßng mét chiÒu sÏ ®­îc qua bé läc tr­íc khi cung cÊp cho m¹ch , hiÖu ®iÖn thÕ trong m¹ch ®iÒu khiÓn U = 5 V , dßng ®iÖn I = 5 A. _ JP 12 , JP 14 lµ n¬i ph¶n håi c¸c tÝn hiÖu tõ bªn ngoµi vµo CPU , tai ®©y c¸c tÝn hiÖu sÏ ®­îc CPU xö lýt heo tr­¬ng tr×nh ®· ®­îc cµi ®Æt s½n , sau khi xö lý xong CPU ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tíi c¬ cÊu chÊp hµnh , c¸c tÝn hiÖu nµy sÏ ®­îc khuÕch ®¹i tr­íc khi ®Õn c¸c c¬ cÊu chÊp hµnh. _ CPU lµ bé xö lý trung t©m n¬i xö lý c¸c tÝn hiÖu tõ bªn ngoµi ®­a vµo , sù lµm viÖc cña CPU phô thuéc vµo c¸c tr­¬ng tr×nh ®· ®­îc cµi ®Æt s½n trong nã . _ Khi hÖ thèng lµm viÖc gÆp sù cè ta cã thÓ bÊm Pause ngõng lµm viÖc cña hÖ thèng , sau khi kh¾c phôc xong sù cè ta Ên Reset hÖ thèng tiÕp tôc lµm viÖc . _ ¦u nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n : §©y lµ ph­¬ng ¸n phï hîp cho nh÷ng m¹ch yªu cÇu víi nh÷ng c«ng viÖc phøc t¹p , ®é tin cËy vµ chÝnh x¸c cao . Cã kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn linh ho¹t nh÷ng c«ng viÖc phøc t¹p . ph­¬ng ¸n nµy kh¾c phôc ®­îc nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n tr­íc lµ sau mçi chu kú lµm viÖc ta cã thÓ ®iÒu chØnh thêi gian lµm viÖc cña hÖ thèng sao cho phï hîp víi tõng lo¹i phÕ th¶i , tiÕt kiÖm n¨ng l­îng vµ n©ng caon¨ng suÊt cña lß ®èt. Nh­îc ®iÓm cña ph­¬ng ¸n lµ gi¸ thµnh t­¬ng ®èi cao so víi ph­¬ng ¸n ®Çu. kÕt luËn. §å ¸n tèt nghiÖp cña em lµ , tÝnh to¸n thiÕt kÕ hÖ dÉn ®éng thuû lùc c¸c c¬ cÊu cña thiÕt bÞ lß ®èt phÕ th¶i bÖnh viÖn , bao gåm n¨m ch­¬ng . Ch­¬ng 1 : trong ch­¬ng nµy em ®· giíi thiÖu ®­îc mét c¸ch kh¸i qu¸t nhÊt vÒ t×nh h×nh sö lý phÕ th¶i c«ng nghiÖp , ®Æc biÖt lµ phÕ th¶i bÖnh viÖn ë thÕ giíi vµ ViÖt Nam . Ch­¬ng 2 : trªn c¬ së lß ®èt phÕ th¶i bÖnh viÖn ®­îc l¾p ®Æt ë t©y mç cã c«ng suÊt t­¬ng ®­¬ng víi lß ®èt thiÕt kÕ em ®· tr×nh bµy ®­îc c¸c th«ng sè c¬ kÕt cÊu cña lß ®èt . Ch­¬ng 3 : trong phÇn nay ®· tr×nh bµy nguyªn lý c¬ b¶n vµ tÝnh to¸n kÝch th­íc c¸c c¬ cÊu , c¬ cÊu kÑp thïng , c¬ cÊu n©ng h¹ thïng , c¬ cÊu n©ng h¹ cöa lß , c¬ cÊu ®Èy phÕ th¶i r¾n , c¬ cÊu ®Èy tro, phôc vô cho nh÷ng yªu cÇu vÒ mÆt c«ng nghÖ cña qu¸ tr×nh xö lý phÕ th¶i. Ch­¬ng 4 : trªn c¬ së c¸c kÕt qu¶ ®· tÝnh to¸n ë ch­¬ng 3 em ®· tÝnh to¸n lùa chän c¸c phÇn tö thuû lùc dÉn ®éng cho c¸c c¬ cÊu . Ch­¬ng 5 : trong ch­¬ng nµy em ®· tÝnh to¸n thiÕt kÕ m¹ch ®iÖn ®iÒu khiÓn hÖ truyÒn ®éng thuû lùc cña c¸c thiÕt bÞ theo ph­¬ng ¸n thø nhÊt vµ giíi thiÖu ph­¬ng ¸n thø hai . tµi liÖu tham kh¶o. [I]. Vò Liªm ChÝnh, §ç Xu©n §inh, NguyÔn V¨n Hïng, Tr­¬ng Quèc Thµnh, Hoa V¨n Ngò, TrÇn V¨n TuÊn - Sæ tay M¸y x©y dùng - Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc vµ kü thuËt . Hµ Néi 2000. [II]. NguyÔn Träng HiÖp, NguyÔn V¨n L©m - ThiÕt kÕ chi tiÕt m¸y - Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc - 1998. [III]. TS.§ç Xu©n Tïng (chñ biªn), TS.Tr­¬ng Tri Ngé, KS.NguyÔn V¨n Thanh - Trang bÞ ®iÖn M¸y X©y dùng - Nhµ xuÊt b¶n X©y Dùng . Hµ Néi 1999. [IV]. Ng« Hång Quang - Sæ tay lùa chän vµ tra cøu thiÕt bÞ ®iÖn - Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt . Hµ Néi - 2001. [V]. TS. Tr­¬ng Quèc Thµnh (chñ biªn), TS.Ph¹m Quang Dòng - M¸y vµ thiÕt bÞ n©ng - Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt- Hµ Néi-1999. [VI]. NguyÔn Y T« - Søc bÒn vËt liÖu - Nhµ xuÊt b¶n X©y Dùng . Hµ Néi 1998. [VII]. Phïng V¨n Lù ( chñ biªn ) , Ph¹m Duy H÷u , Phan Kh¾c TrÝ VËt liÖu x©y dùng – Nhµ xuÊt b¶n Gi¸o Dôc [VIII]. NguyÔn Xu©n Khang ( Chñ biªn ) , Lª Quý Thuû – B¬m thuû lùc ( tµi liÖu nghiªn cøu tÝnh to¸n thiÕt kÕ ) – Nhµ xuÊt b¶n Bé giao th«ng vËn t¶i . ViÖn khoa häc kü thuËt GTVT. [IX]. Hoµng ThÞ BÝch Ngäc ( Chñ biªn ) - M¸y thuû lùc thÓ tÝch – Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt ( Hµ Néi 2000 ).